Zakaj tonometer "prehitro meri" zgornji tlak - in kako to popraviti brez novih naprav

Klasično merjenje tlaka z manšeto in stetoskopom (avskultatorna metoda) sistematično podcenjuje sistolični tlak in precenjuje diastolični tlak. Ekipa inženirjev iz Cambridgea je v eksperimentalnem modelu dokazala fizični vzrok te napake in predlagala preproste metode kalibracije – vse do spremembe položaja roke –, ki lahko izboljšajo natančnost brez zamenjave naprav. Po mnenju avtorjev in prejšnjih študij lahko zaradi sistematičnega podcenjevanja zgornjega tlaka do 30 % primerov sistolične hipertenzije ostane neprepoznanih. Študija je bila objavljena 12. avgusta 2025 v PNAS Nexus.

Ozadje

• Že več kot 120 let merimo tlak z "manšeto", vendar standard ostaja invazivni. Med neinvazivnimi metodami z manšeto (avskultatorno s Korotkoffovimi zvoki in avtomatsko oscilometrično) in dejanskim intravaskularnim tlakom obstaja stalna razlika: v kliničnih primerjavah manšeta običajno podcenjuje sistolični in precenjuje diastolični tlak v primerjavi z intravaskularnimi zapisi. To so pokazali nedavni pregledi/metaanalize in dela s sočasno arterijsko linijo.
• Fizika Korotkoffovih tonov je bolj zapletena, kot se zdi. Klasiki učijo, da se žila, ko se manšeta izprazni, odpre in nato sesede – in slišimo tone. Toda podrobna »mehanika« tonskega okna in dejavniki, ki ga spreminjajo, so dolgo časa ostali predmet hipotez. Pregledi so opazili številne vplivne spremenljivke – od oblike arterije in hitrosti izpihovanja do »tlaka pod manšeto« (v podlakti), ki ga standardni modeli redko reproducirajo.
• Zakaj je to ključnega pomena za sistolično hipertenzijo? Diagnoza in zdravljenje sta danes v veliki meri vezana na sistolične pragove; če je zgornji tlak sistematično podcenjen, potem nekateri ljudje z izolirano sistolično hipertenzijo (zlasti starejši) ostanejo nezadostno diagnosticirani ali nezdravljeni. Od tod povečano zanimanje za vire sistematičnih napak v sami metodi.
• Oscilometrijo »pretresajo« tudi algoritmi. Avtomatski tonometri ne poslušajo tonov, temveč analizirajo nihanja manšete in jih nato z uporabo lastniških (in zaprtih) algoritmov preračunajo v sistolični/diastolični krvni tlak. To doda variabilnost med modeli in ne odpravi osnovne hidromehanike pod manšeto. Zato tudi idealno izvedena merilna tehnika ne »popravi« vedno sistematičnega premika.
• Tehnika merjenja še vedno reši polovico problema. Nepravilen položaj/opora roke, manšeta napačne velikosti, govorjenje med merjenjem, nedavna kava/nikotin – vse to lahko spremeni številke za več mmHg. Priporočila AHA/ACC in evropske smernice vztrajajo: roka v višini srca in podprta, manšeta prave velikosti, 2–3 ponovitve z vmesnim premorom, počitek 3–5 minut, noge brez prekrižanih nog. Že majhna stvar, kot je položaj roke v študiji JAMA IM, je bistveno spremenila odčitke.
• Kaj je manjkalo v trenutnem delu? Čeprav zdravniki že dolgo vedo, da manšeta »izgubi« del sistole, ni bilo mehanistične razlage glede na scenarij »popolne zapore žile + nizkega tlaka distalno od manšete« v resničnem svetu: laboratorijski modeli so običajno uporabljali okrogle cevi, ki se niso popolnoma sesedle. Študija v Cambridgeu reproducira popolno zaporo in kaže, kako nizek tlak »nizvodno« odloži ponovno odprtje arterije s premikom tonskega okna – od tod sistematično podcenjevanje sistoličnega krvnega tlaka/precenjevanje diastoličnega krvnega tlaka.
• Zakaj klinika to potrebuje: kalibracijo brez novih naprav. Razumevanje vloge tlaka "v smeri toka" daje ideje za spremembe protokola (standardiziran položaj/manever roke pred krvavitvijo) in potencial za prilagoditve programske opreme v avtomatskih napravah – torej način za povečanje natančnosti brez popolne spremembe flote tonometrov.

Kaj točno so storili?

Znanstveniki so sestavili fizično postavitev, ki je reproducirala ključne pogoje meritve "manšete": stiskanje "arterije", prenehanje pretoka pod manšeto in njegovo posledično počasno sproščanje. Za razliko od prejšnjih modelov z okroglo gumijasto cevjo so tukaj uporabili plosko padajoče kanale, ki se, tako kot prava arterija pod manšeto, ob črpanju popolnoma zaprejo. To je omogočilo preizkus učinka nizkega tlaka "navzdol" (v podlakti) – način, ki se pojavi v pravi roki, ko je brahialna arterija stisnjena.

Glavna ugotovitev je »zamuda pri ponovnem odprtju«

Ko manšeta stisne žilo, tlak v žilah pod manšeto močno pade in ostane na nizki "plato". Ko se manšeta sprosti, prav ta razlika v tlaku povzroči, da arterija ostane zaprta dlje, kot pričakujemo – "okno" pojava Korotkoffovih zvokov (po katerem se šteje zgornji/spodnji tlak) se premakne in naprava/opazovalec reagira pozneje. Posledica tega je, da je sistolični tlak podcenjen, diastolični tlak pa precenjen. Nižji kot je "nizvodni" tlak, večja je napaka. Prej tega mehanizma v laboratorijskih modelih preprosto niso reproducirali, zato je pojav "plavajoče sistole" ostal skrivnost.

Zakaj je to pomembno?

• Hipertenzija je najpogostejše tveganje za prezgodnjo smrt. Če je zgornji tlak stalno nizek, bolnikom morda ne bo mogoče postaviti diagnoze/zdraviti jih. Pregledi in klinične primerjave so že prej dokumentirali neskladja med sistolo, doseženo z manšeto, in invazivno (intravaskularno) sistolo; to novo delo pojasnjuje, zakaj.
• Rešitve – brez popolne nadgradnje opreme. Avtorji kažejo, da je mogoče natančnost povečati s protokolom – na primer z vnaprejšnjim dvigom roke (ustvarjanjem predvidljivega tlaka »v smeri navzdol«) in nato upoštevanjem predvidljive korekcije; v prihodnosti lahko naprave upoštevajo starost/ITM/lastnosti tkiva kot približek za tlak »v smeri navzdol« za individualno korekcijo.

Kaj se to zdaj spremeni (za klinike in doma)

• Za zdravstvene delavce. Poleg standardov za pravilno merjenje (izbira manšete glede na obseg roke, »roka v višini srca«, hrbet podprt, noge brez prekrižanih rok, tišina 3–5 minut pred merjenjem, vsaj dve ponovljeni meritvi) je vredno spremljati položaj roke in razmisliti o enotni tehniki »dvigni-spusti-izmeri« pred izpuščanjem zraka kot morebitni kalibraciji. Uradne smernice tega še ne zahtevajo, vendar delo določa smer za posodabljanje protokolov in kliničnih preskušanj.
• Za ljudi, ki merijo doma. "Najcenejše" povečanje natančnosti je pravilna tehnika: manšeta prave velikosti, roka v višini srca in počivaj na mizi, ne govori, sedi mirno 5 minut, opravi 2-3 meritve z intervalom 1 minute in izračunaj povprečje. Ti koraki sami po sebi veliko bolj zmanjšajo napako kot "nadgradnja" naprave.

Kako se to ujema z dirko za nove tlačne tehnologije?

Medtem ko iščemo kalibracije »klasične metode«, se vzporedno razvijajo alternativni pristopi – od optike (SCOS) do ultrazvoka (»resonančna sonomanometrija«) za neprekinjeno spremljanje brez manšete. Soočajo pa se tudi z vprašanji validacije in hidrostatičnih popravkov. Nova fizika klasične metode je pomembna že zato, ker bo manšeta še dolgo ostala glavna metoda v klinikah in doma – in jo je mogoče narediti natančnejšo.

Omejitve in naslednji korak

Študija ponuja mehanistično razlago v fizičnem modelu in predlaga protokolarne rešitve, zdaj pa so potrebna klinična preskušanja: v kolikšni meri predlagane tehnike (na primer standardiziran položaj roke pred meritvijo) popravljajo podcenjevanje pri resničnih bolnikih – različnih starosti, telesnih tipov in s komorbiditetami. Ekipa iz Cambridgea že išče partnerje za takšne študije.

Vir: Bassil K., Agarwal A. Podcenjevanje sistoličnega tlaka pri merjenju krvnega tlaka z manšeto, PNAS Nexus 4(8): pgaf222, 12. avgust 2025. https://doi.org/10.1093/pnasnexus/pgaf222